WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: BIOMATERIAŁY Nazwa w języku angielskim: BIOMATERIALS Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): WYKŁAD: ELEKTRONIKA MEDYCZNA, OPTYKA BIOMEDYCZNA, BIOMECHANIKA INŻYNIERSKA LABORATORIUM: BIOMECHANIKA INŻYNIERSKA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu MDM010147W, MDM010147L Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia zaliczenie na Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium 30 15 60 60 Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 3 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) 1 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI Zaliczone kursy: Biomechanika inżynierska (MDM000146W), Mechanika i wytrzymałość (MMM00143W, MMM00143L) \ CELE PRZEDMIOTU C1 Uzyskanie wiedzy o wymaganiach stawianych biomateriałom. C Uzyskanie podstawowej wiedzy o biomateriałach stosowanych w inżynierii biomedycznej. C3 Opanowanie wiedzy pozwalającej na wybór i zastosowanie odpowiedniej metody badawczej do wyznaczania właściwości fizycznych biomateriałów. *niepotrzebne skreślić
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK-W01 Ma podstawową wiedzę o biomateriałach stosowanych w inżynierii biomedycznej, ich budowie, właściwościach fizycznych, stopniu biozgodności. PEK-W0 Ma podstawową wiedzę o kryteriach doboru biomateriałów do zastosowań medycznych. Z zakresu umiejętności: PEK-U01 Potrafi wybrać i zastosować metody doświadczalne do wyznaczania właściwości fizycznych biomateriałów. PEK-U0 Potrafi opracować dokumentację wyników badań doświadczalnych właściwości fizycznych biomateriałów. PEK_U03 Potrafi przeprowadzić proste pomiary aparaturą przeznaczoną do badań fizycznych i strukturalnych właściwości biomateriałów. PEK_U04 Potrafi interpretować wyniki przeprowadzonych doświadczeń. Z zakresu kompetencji społecznych: PEK-K01 Ma świadomość roli inżyniera w rozwoju cywilizacyjnym. PEK-K0 Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera i rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Liczba godzin Wy1 Podział biomateriałów, wymagania stawiane biomateriałom. 1 Wy Biomateriały metaliczne: stal austenityczna, stopy Co-Cr-Mo; właściwości fizyko chemiczne, właściwości mechaniczne, zastosowania. 3 Wy3 Biomateriały metaliczne: tytan, stopy tytanu, stopy z pamięcią kształtu; właściwości fizyko chemiczne, właściwości mechaniczne, zastosowania. Wy4 Biomateriały metaliczne: tytan, stopy tytanu, - stopy z pamięcią kształtu, przykłady zastosowania w stomatologii, protetyce i kardiologii. Wy5 Degradacja biomateriałów metalicznych w środowisku organizmu żywego. Wy6 Bioceramika: inertna, aktywna, technologie wytwarzania, właściwości fizyko chemiczne, właściwości mechaniczne, zastosowania. Wy7 Tworzywa sztuczne stosowane w inżynierii biomedycznej; podział polimerów, właściwości fizyko chemiczne, właściwości mechaniczne, zastosowania, zastosowanie tworzyw sztuczny na konstrukcje skafoldów. Wy8 Biomateriały węglowe: właściwości fizyko-chemiczne, technologie wytwarzania, zastosowania. Wy9 Materiały bioresorbowalne, mechanizmy biodegradacji i bioresorbcji, zasady projektowania implantów bioresorbowalnych. Wy10 Modyfikacja biomateriałów metodami inżynierii powierzchni, przegląd technologii wytwarzania powłok na metalach. Wy11 Biomateriały kompozytowe: technologie wytwarzania, zastosowania. Wy1 Biomateriały gradientowe. Wy13 Biomateriały naturalne. Wy14 Interakcja implant tkanka; stymulacja mechaniczna jako czynnik stymulujący rozwój tkanek wokół implantu. Wy15 Biologiczna ocena biomateriałów (norma ISO 10993). Suma godzin 30
Forma zajęć - Laboratorium Liczba godzin La1 Wprowadzenie do laboratorium, szkolenie BHP. Badania właściwości mechanicznych materiałów implantacyjnych. 1 La Badania struktury oraz właściwości fizycznych materiałów porowatych. La3 Pomiar twardości biomateriałów. La4 Badania degradacji biomateriałów w sztucznym środowisku biologicznym. La5 Pomiar czasu i temperatury wiązania cementów kostnych. La6 Metody wytwarzania i pomiar właściwości hydroksyapatytu. La7 Wytwarzanie i pomiar właściwości kompozytów włóknistych. La8 Wytwarzanie i pomiar właściwości membran kompozytowych. Suma godzin 15 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Prezentacje multimedialne. N. Eksperyment laboratoryjny. N3. Przygotowanie sprawozdania. OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA (wykład) Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 P = F1 P wykład ocena z egzaminu Numer efektu PEK_W0 Sposób oceny osiągnięcia efektu Ocena z egzaminu OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA (laboratorium) Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 F P = 3/4F1 + 1/4F Numer efektu PEK_U01-PEK_U04 PEK_U0 PEK_U04 PEK_K01 PEK_K0 Sposób oceny osiągnięcia efektu Ocena przygotowania merytorycznego do poszczególnych tematów laboratorium. Ocena za sprawozdania z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Nałęcz M. (red.), Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 000. Tom 4, Biomateriały. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 004. [] Marciniak J., Biomateriały w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 006. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: Czasopisma: Inżynieria Biomateriałów (BMW, B-4), Biomaterials (e-czasopisma, BG PWr). OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) Dr inż. Jarosław Filipiak, jaroslaw.filipiak@pwr.wroc.pl
Przedmiotowy efekt MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Biomateriały Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI WYKŁAD: Elektronika Medyczna, Optyka Biomedyczna, Biomechanika Inżynierska LABORATORIUM: Biomechanika Inżynierska Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy) Cele przedmiotu** Treści programowe** Numer narzędzia dydaktycznego** K1IBM_W03 C1, C, C3 Wy1-Wy15 N1-N3 (wiedza) La1-La8 PEK_W0 K1IBM_W03 C1, C, C3 Wy1-Wy15 N1 PEK_U01 K1IBM_U15_S1BIN C1, C, C3 La1-La8 N1, N (umiejętności) PEK_U0 K1IBM_U03 C3 La1-La8 N, N3 PEK_U03 K1IBM_U16_S1BIN C3 La1-La8 N PEK_U04 K1IBM_U08 C3 La1-La8 N PEK_K01 K1IBM_K07 C1, C, C3 La1-La8 N1, N PEK_K0 K1IBM_K0 C1, C, C3 La1-La8 N1, N ** - z tabeli powyżej